视图

Question

我试图在我的引擎中实现MVP矩阵。我的模型矩阵工作正常，但是我的视图和投影矩阵不工作。以下是两者的创作:

    public void calculateProjectionMatrix() {
        final float aspect = Display.getDisplayWidth() / Display.getDisplayHeight();
        final float y_scale = (float) ((1f / Math.tan(Math.toRadians(FOV / 2f))) * aspect);
        final float x_scale = y_scale / aspect;
        final float frustum_length = FAR_PLANE - NEAR_PLANE;

        proj.identity();
        proj._m00(x_scale);
        proj._m11(y_scale);
        proj._m22(-((FAR_PLANE + NEAR_PLANE) / frustum_length));
        proj._m23(-1);
        proj._m32(-((2 * NEAR_PLANE * FAR_PLANE) / frustum_length));
        proj._m33(0);
    }

    public void calculateViewMatrix() {
        view.identity();
        view.rotate((float) Math.toRadians(rot.x), Mathf.xRot);
        view.rotate((float) Math.toRadians(rot.y), Mathf.yRot);
        view.rotate((float) Math.toRadians(rot.z), Mathf.zRot);
        view.translate(new Vector3f(pos).mul(-1));
        System.out.println(view);
    }

我试图渲染的顶点是：-0.5f，0.5f，-1.0f，-0.5f，-0.5f，-1.0f，0.5f，-0.5f，-1.0f，0.5f，0.5f，-1.0f

我在上传到着色器之前测试了视图矩阵，它是正确的。

这是我的渲染方式：

    ss.bind();
    glEnableVertexAttribArray(0);
    glEnableVertexAttribArray(1);
    glEnableVertexAttribArray(2);
    ss.loadViewProjection(cam);
    ss.loadModelMatrix(Mathf.transformation(new Vector3f(0, 0, 0), new Vector3f(), new Vector3f(1)));
    ss.connectTextureUnits();
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
    glDisableVertexAttribArray(0);
    glDisableVertexAttribArray(1);
    glDisableVertexAttribArray(2);
    ss.unbind();

顶点着色器：

#version 330 core

layout(location = 0) in vec3 i_position;
layout(location = 1) in vec2 i_texCoord;
layout(location = 2) in vec3 i_normal;

out vec2 p_texCoord;

uniform mat4 u_proj;
uniform mat4 u_view;
uniform mat4 u_model;

void main() {
    gl_Position = u_proj * u_view * u_model * vec4(i_position, 1.0);
    p_texCoord = i_texCoord;
}

Answer 1

所以我尝试了所有的方法，发现你不应该将统一的位置初始化为0。在扩展ShaderProgram类的类中，我有:

    private int l_TextureSampler = 0;
    private int l_ProjectionMatrix = 0;
    private int l_ViewMatrix = 0;
    private int l_ModelMatrix = 0;

将其更改为:

    private int l_TextureSampler;
    private int l_ProjectionMatrix;
    private int l_ViewMatrix;
    private int l_ModelMatrix;

为我工作。

Answer 2

几何图形必须放置在“查看”视锥体中。所有在观察视锥体之外的几何图形都被裁剪为一个不“可见”的几何图形。
几何形状必须位于NEAR_PLANE和FAR_PLANE之间。请注意，在透视投影NEAR_PLANE和FAR_PLANE必须大于 0：

0 < NEAR_PLANE < FAR_PLANE 

请注意，在视图空间中，z 轴指向视口之外。查看对象的初始视图矩阵可以通过以下方式定义：

pos = new Vector3f(0, 0, (NEAR_PLANE + FAR_PLANE)/2f );
rot = new Vector3f(0, 0, 0);

请注意，如果到FAR_PLANE的距离很远，那么物体可能非常小，几乎看不见。在这种情况下，请更改初始值：

pos = new Vector3f(0, 0, NEAR_PLANE * 0.99f + FAR_PLANE * 0.01f );
rot = new Vector3f(0, 0, 0);

Answer 3

虽然@RabBid76的答案通常是完全正确的，但这种情况下的实际问题是糟糕的API设计（在JOML的情况下）和没有读取所用方法的JavaDocs的结合。

特别是Matrix4f._mNN（）方法仅设置相应的矩阵字段，但省略了重新评估内部存储的矩阵属性，以便在了解矩阵的属性时加速/路由进一步的矩阵运算（最显着的是乘法）到更优化的方法，例如“它是否具有恒等”，“它是否仅表示平移”，“它是否是透视投影”， “它是仿射的”，“它是正交的吗”等等...这是JOML在大多数情况下应用的优化，可以显着提高矩阵乘法的性能。

至于糟糕的API设计：这些方法只有在类＜code＞org.joml.internal中才是公共的。MemUtil访问它们，以设置从NIO缓冲区读取的矩阵元素。由于Java还没有朋友类，因此这些_mNN（）方法必须是公共的。但是，它们不适用于公共/客户端使用。

我已经更改了这一点，下一个JOML版本1.9.21将不再公开它们。为了仍然显式地设置矩阵字段（在这里的大多数情况下不需要），仍然可以使用mNN（）方法，这些方法会重新评估/削弱矩阵属性，以使所有进一步的操作仍然正确，尽管可能不是最佳的。

因此，这种情况下的问题实际上是：JOML仍然认为手动创建的透视投影矩阵是单位矩阵，并将缩短进一步的矩阵乘法。